氨基硅油改性苎麻纤维_聚丙烯车用复合材料的研究

氨基硅油改性苎麻纤维_聚丙烯车用复合材料的研究

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时间:2019-05-15

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1、氨基硅油改性苎麻纤维/聚丙烯车用复合材料的研究摘要天然麻纤维增强聚丙烯复合材料是一种新型的汽车内饰材料,具有安全环保、可回收、质量轻等特点,近年来引起了国内外的广泛关注。天然纤维取代玻璃纤维和碳纤维作为复合材料的增强体,符合汽车轻量化和绿色环保的要求。苎麻纤维原产于我国,具有杨氏模量高、单纤强度大、可降解、来源广泛和价格低廉等特点。然而由于苎麻纤维表面含有大量羟基,呈亲水性,因而与疏水性的聚丙烯树脂相容性较差,从而影响复合材料的综合性能。因此,要想提高复合材料的综合性能,就必须要对苎麻纤维进行表面改性,

2、降低苎麻纤维的亲水性,提高其与基体树脂的界面相容性。本论文采用氨基硅油对苎麻纤维进行表面改性,制备了性能优良的改性苎麻纤维。采用红外光谱、接触角测试、X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜等方法研究改性前后苎麻纤维的结构及性能。结果表明:改性后氨基硅油接枝到了苎麻纤维表面,降低了苎麻纤维的亲水性,提高了苎麻纤维的结晶性和耐热性;改性后的苎麻纤维表面杂质减少,有利于其与基体树脂的界面结合。将改性前后的苎麻纤维按25%的纤维含量与聚丙烯进行共混注射成型,研究了改性对复合材料性能的影响。结果表明:最佳的改性温度

3、为80。C;改性后,复合材料的性能明显提高,其中,拉伸强度提高了20.08%,弯曲强度提高了17.81%,冲击韧性提高了39.39%,断裂伸长率提高了38.77%,耐热性能也有显著的提高;扫描电镜图分析表明,改性明显提高了苎麻纤维与聚丙烯树脂的界面相容性。另外,本论文研究了不同纤维含量对苎麻纤维/聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度呈上升的趋势,冲击韧性和断裂生长率呈降低的趋势,当纤维含量为30%时,拉伸强度和弯曲强度达到最优;试验测得苎麻纤维增强聚丙烯复

4、合材料的拉伸强度最高达28.66MPa,弯曲强度最高达35.83MPa,冲击韧性最高达7.77KJ/m2,力学性能满足汽车内饰材料的要求。关键词:苎麻纤维;氨基硅油;聚丙烯;力学性能;汽车内饰IIAbstractNaturalfiberreinforcedpolypropylenecompositesisanewtypeofautomotiveinteriormaterials·Inrecentyears,thesematerialshaveattractedlotsofattention.Natura

5、lfiberisakindofpromisingmaterialswhichcanimplacethe91assfiberandcarbonfiberasthereinforcementmeettherequirementsoflightandenvironmentalfriendlyinautomobileindustry.Ramiefibersisanaturalmaterials.Itcanbeeffectivelysolvetheenergysourcescrisisforautomobilei

6、ndustryduetoitslightweight,goodmechanicalproperties,10wPrlce,recyclableandenvironmentalfriendlyfeatures,widerangeofsourcesandsoon.HoweVer,duetotheramiefiber’ssurfacecontainingalargenumberofhydroxvl,theinterfacialadhesionoftheramiefiberandresinmatrixisnot

7、goodenou曲,thusitaffectStheoverallperformanceofthecompositematerials.Therefore,toimprovetheperIb姗anceofthecompositematerials,itisnecessarytomodifythesurfacepropertiesoframiefiber,reducethehydrophilicityoframiefiberandimprovetheinterfacecompatibilityofther

8、amiefiberandmatrixresin.Inthisthesis,aminosiliconeoilwas’usedtomodifyramiefibers,andthemodificationhadimprovedtheinterfacecompatibilityoftheramiefiberandmatrixresin.Techniques,suchasinfraredray(IR),contactanglemeasurement,

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